内容正文:
2023北京重点校初二(下)期末物理汇编
杠杆
一、单选题
1.(2023北京大兴初二下期末)赛龙舟是端午节最重要的民俗活动之一,在中国的南方普遍存在,在北方靠近河湖的城市也有赛龙舟习俗,2011年5月23日,赛龙舟经国务院批准列入第三批国家级非物质文化遗产名录。如图所示,为比赛中划龙舟的情境。下列说法中正确的是( )
A.划龙舟时,船桨是省力杠杆
B.船桨划水时,水对船桨没有作用力
C.停止划桨后龙舟还会继续前进一段距离,是因为龙舟有惯性
D.龙舟加速行驶时,动能保持不变
2.(2023北京东城初二下期末)如图所示的四种用具在正常使用过程中,属于费力杠杆的是( )
A. 红枣去核器 B. 修枝剪刀
C. 裁纸刀 D. 压蒜器
3.(2023北京东城二中初二下期末)如图所示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.核桃夹 B.筷子
C.压蒜器 D.羊角锤
4.(2023北京昌平初二下期末)如图所示,用一个可以绕O点转动的硬杆提升重物,硬杆重力忽略不计,若在提升重物的过程中动力F始终沿水平方向,则在如图所示的过程中,动力F将( )
A.由小变大 B.由大变小 C.先变大后变小 D.保持不变
5.(2023北京西城初二下期末)图中所示的用具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A. 食品夹 B.托盘天平
C.钓鱼竿 D.核桃夹
6.(2023北京大兴初二下期末)图所示的工具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A. 羊角锤 B. 核桃夹
C. 钳子 D. 镊子
7.(2023北京石景山初二下期末)如图所示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.面包夹 B.园艺剪
C.托盘天平 D.压蒜器
8.(2023北京朝阳初二下期末)如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
A.天平 B.瓶盖起子
C.食品夹 D.钳子
9.(2023北京海淀初二下期末)图所示的四种用具在正常使用过程中,属于省力杠杆的是( )
A.镊子 B.核桃夹
C.托盘天平 D.食品夹
10.(2023北京丰台初二下期末)图示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.园艺剪 B.筷子
C.瓶盖起子 D.核桃夹
11.(2023北京门头沟初二下期末)图所示的用具中,在使用时属于费力杠杠的是
A. 筷子 B. 瓶盖起子
C. 撬棒 D. 核桃夹
二、多选题
12.(2023北京海淀初二下期末)如图所示,为该行李箱滚轮的轴,为可伸缩拉杆(拉杆的重力可忽略)。小利在拉杆端点有手柄处施加一竖直向上的拉力,使行李箱处于静止状态。若行李箱内的物品都固定在箱内不动,关于这个行李箱的使用,下列说法中正确的是( )
A.手柄做得比拉杆较宽大一些是为了减小压强
B.为使行李箱在如图所示位置静止,拉杆拉出的越长,小利所需施力的拉力越小
C.若使箱体从图示位置绕点缓慢顺时针转动至将行李箱平放在水平地面上,保持拉力的方向不变,则此过程力中变大
D.行李箱上安装有滚轮,是为了减小其在地面上移动过程中地面对它的摩擦
13.(2023北京昌平初二下期末)如图甲所示,独轮车是施工时常见的工具,它实质上是一种省力杠杆。使用时可抽象成如图乙所示的杠杆模型,支点在O点,车身和砖头的重心在A点,手对车竖直向上的力F作用在B点。已知车身和砖头的总重力G为1000N,OA长为0.3m,AB长为0.6m。下列说法中正确的是( )
A.将砖块放的离O点近一些,抬起车会更省力
B.独轮车的车轴是杠杆的支点
C.独轮车的支架恰好离地时,竖直向上的力F=500N
D.力F是使独轮车的支架恰好离地所施加的最小力
14.(2023北京大兴初二下期末)如图所示为探究物理规律的四个实验和物理规律的应用实例,箭头表示规律和应用的对应关系,其中对应关系正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
15.(2023北京大兴初二下期末)杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动,杠杆上的刻度线分布均匀,所用钩码的重力均为0.5N。
(1)杠杆在图甲所示的位置保持静止时,杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;要使杠杆水平平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)调节杠杆水平平衡后,在杠杆左侧A点悬挂3个钩码,如图乙所示,若要杠杆继续保持水平平衡,应在B点挂 个钩码。
16.(2023北京海淀初二下期末)小红用如下图所示的轻质杠杆探究杠杆平衡条件,杠杆上刻有等间距的刻度线,点为杠杆的支点,另外还有数量足够的质量相同的钩码。
(1)在调节杠杆前,发现杠杆静止时如图甲所示,此时她应将杠杆右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,才能使杠杆在水平位置平衡。
(2)调节杠杆水平平衡后,把3个钩码挂在杠杆点左侧的刻线处,如图乙所示。此时为使杠杆能再次在水平位置平衡,则应在杠杆点右侧的刻线处挂 个钩码。
17.(2023北京东城二中初二下期末)如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在同一条直线上,且、。则表示力F的力臂的线段为 。(选填“OA”或“OB”或“AB”或“AC”)
18.(2023北京西城初二下期末)如图所示,OA是以O点为支点的杜杆,F是作用在杠杆A端的拉力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OBAN;线段OCAC。则线段 表示拉力F的力臂。(选填“AB”、“OB”、“OA”、“AC”或“OC”)
19.(2020北京朝阳初二下期末)如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在同一条直线上,且线段 (选填“OA”、“AB”或“OB”)表示力F的力臂。
20.(2020北京·八年级中关村中学校考期末)如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在同一条直线上,且,表示力F的力臂的线段是: 。
A.OA B.AB C.OB
21.(2023北京房山初二下期末)小华通过实验探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系.实验过程中,保持阻力、阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出每一组动力臂L1和动力F1的数据,并利用实验数据绘制了F1与L1的关系图像,如图所示.请根据图像推算,当L1为0.1m时,F1为 N.
22.(2023北京石景山初二下期末)如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB,线段 表示力F的力臂。(选填“OA”、“AB”或“OB”)
四、作图题
23.(2023北京门头沟初二下期末)图中,使杠杆OA保持静止,画出F1的力臂L1和阻力F2的力臂L2。
24.(2023北京朝阳初二下期末)如图所示,O点为杠杆的支点,拉力F作用在杠杆上的A点,图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且。线段 表示力F的力臂。(选填“OB”或“AB”)
25.(2023北京东城初二下期末)如图所示,画出作用在开瓶器上动力F的力臂L。
五、实验题
26.(2023北京丰台初二下期末)为了探究杠杆的平衡条件,小明准备了铁架台、杠杆钩码等器材,其中杠杆上相邻刻线间的距离均为。每个钩码的质量均为。请回答下列问题:
(1)杠杆安装在支架上,若杠杆右端下沉,则应将杠杆右侧的平衡螺母向 调(选填“左”或“右”),直至杠杆在水平位置平衡;
(2)在实验中小明为了探究动力与阻力的关系,保持动力臂和阻力臂不变,如图所示,通过改变杠杆A点悬挂的钩码个数来改变阻力的大小,将弹簧测力计固定在杠杆B点,并竖直向上提拉,每次均使杠杆在水平位置平衡,测得动力的数据,的数据记录如下表所示。请你在下图中描出阻力为时的数据点,并绘制出本次实验中动力随阻力变化的图线 。
阻力
1
2
3
4
5
6
动力
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
(3)根据表中的数据并结合图像推算,当阻力为时,动力为 N。
27.(2023北京东城初二下期末)小东在验证杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的重力均为2N,杠杆上相邻刻线间的距离相等。如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节。杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,在B点施加的最小拉力为 N,拉力的方向为 (选填“竖直向上”或“竖直向下”)。
28.(2023北京东城二中初二下期末)小明探究杠杆的平衡条件,他所使用的杠杆上相邻刻线间的距离相等,弹簧测力计的量程和分度值满足实验要求。
(1)如果杠杆静止时如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)选择杠杆中点作为支点的原因是 ;
(3)杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂1个重为1N的钩码,如图乙所示,然后可以用弹簧测力计在 (选填“B”或“C”)点竖直向上拉杠杆,使杠杆再次水平平衡。
29.(2023北京昌平初二下期末)某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中,进行了如下操作:
(1)将杠杆悬挂在支点О上,如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡.需将杠杆左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)如图乙所示,每个钩码重2N,现在用量程为0~5N的弹簧测力计在B点竖直向上施加拉力,使杠杆水平平衡,此时拉力F= N;
(3)保持杠杆水平平衡,在弹簧测力计的拉力由竖直向上缓慢变为沿杠杆所在竖直平面内的虚线斜向上的过程中,弹簧测力计的示数 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
30.(2023北京朝阳初二下期末)在探究杠杆的平衡条件时,小阳准备了铁架台、杠杆(每一小格的距离相等)、多个质量均为50g的钩码、弹簧测力计等器材,如图所示。
(1)为使甲图中杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 侧调节;
(2)将杠杆调节为水平平衡后,小阳在杠杆右侧的A处悬挂三个钩码,如乙图所示。为使杠杆仍在水平位置平衡,可在B处悬挂 个钩码;
(3)在铁架台的底座上固定一个滑轮,将细绳的一端系于B处,再绕过滑轮与弹簧测力计相连,如丙图所示。弹簧测力计竖直向上对细绳施加拉力,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数可能为 。
A.1.2N B.1.0N C.0.8N
31.(2023北京西城初二下期末)小萱做“探究杜杆的平衡条件”实验。使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)在开始实验前,杠杆静止,如图甲所示,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)平衡状态;为了在实验中便于 ,小蓝调节杠杆在水平位置平衡,她应将杠杆左端的平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”);
(2)在实验中,为使图乙中杠杆在水平位置平衡,应在B处挂 个钩码;
(3)小蓝采用如图丙所示的方式再次实验,此时杠杆处于水平位置平衡。若将弹簧测力计在C点斜向上拉,使杠杆仍处于水平平衡,则弹簧测力计的示数将 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
32.(2023北京石景山初二下期末)小明探究杠杆的平衡条件,他所使用的杠杆上相邻刻线间的距离相等,弹簧测力计的量程和分度值满足实验要求。
(1)如果杠杆静止时,如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂1个重为1N的钩码,如图乙所示,然后可以用弹簧测力计在 (选填“B”或“C”)点竖直向上拉杠杆,使杠杆再次水平平衡,此时弹簧测力计的示数为 N。
33.(2023北京门头沟初二下期末)小丽探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)小丽将如图甲所示的装置放在水平桌面上,发现杠杆的左端高于右端,则应调节杠杆两端的螺母向 (选填“左”或“右”)移动,直到杠杆水平平衡;
(2)杠杆平衡后,若在图乙中的B位置挂2个钩码,则应在A位置挂 个相同的钩码,才能使杠杆保持在水平位置平衡.
六、简答题
34.(2023北京门头沟初二下期末)小明发现了爷爷珍藏的一个杆秤,并对它很感兴趣。通过爷爷的讲解,小明知道了杆秤的基本原理:将拉环A或B悬挂固定,将被测物体放到托盘上,调节秤砣位置使秤杆水平平衡,此时就可以通过秤砣悬挂点所对应的秤杆上的刻度读出被测物体的质量了。
(1)秤砣上标有“5kg”字样,但秤砣本身质量明显小于5kg,请简要说明秤砣上所标注的“5kg”的含义;
(2)如果被测物体质量较大,需要用杆秤的大量程进行称量,那么应该选择悬挂拉环A还是B?并请你利用杠杆原理说明选择的理由。
七、综合题
35.(2023北京丰台初二下期末)杆秤是凝聚了华夏智慧的产物,与尺、斗并称中国传统度量衡三大件。大到千金,小到一钱,结构简单的杆秤都能准确度量。小明自制了一把杆秤,如图所示。使用时将货物挂在A点秤钩上,用手提起秤纽C或D,移动秤砣N在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,根据秤砣的位置可以在秤杆上读出货物的质量,秤砣最远可移至B点。已知秤砣的质量是,长为,长为,g取。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计。
(1)求用手提起秤纽C,杆秤的最大称量值;
(2)用手提起秤纽D时,杆秤的最大称量值为,分析并说明与的大小关系。
36.(2023北京西城初二下期末)图为我国古代运送巨木的劳动情境示意图。他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移动到其他地方。若将巨木用细绳挂在横杆的A点,人在横杆B点施加竖直向下的压力F1。已知:B点到支架的距离为A点到支架距离的三倍,g取10N/kg。
(1)在支架下端垫有底面积较大的石块,请你分析它有什么作用?
(2)若作用在A点竖直向下的拉力为2.1×104N,想要把巨木抬起,(忽略绳重和横杆重)求:人在横杆的B点竖直向下的压力F1至少为多大?
(3)若图中的几个人不能抬起巨木,请你根据所学知识,提出一个可能抬起巨木的改进方案。
八、计算题
37.(2023北京通州初二下期末)如图所示,将质量为6kg、体积为10-3m3的合金块,用细线挂在轻质杠杆A点处,在B点施加与杠杆垂直的力F1时,杠杆在水平位置平衡,其中OB=3OA,g取10N/kg。求:
(1)合金块的密度;
(2)合金块的重力;
(3)拉力F1的大小。
38.(2023北京东城初二下期末)如图甲所示的是一辆两轴货车在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重的情境,让货车前轮单独开上电子地磅秤,货车静止时电子地磅秤示数为m1=7×103kg。此时可以把货车抽象成如图乙所示的杠杆模型,地面对后轮的力作用在O点,电子地磅秤对前轮的力作用在A点,方向竖直向上,车的重心在B点。已知OA长为6m,OB长为2.8m。求:
(1)货车的质量m;
(2)前轮驶离电子地磅秤,再让后轮单独开上电子地磅秤,货车静止时电子地磅秤示数m2。
39.(2023北京东城二中初二下期末)如图1所示,带有滑动拉手的揭盖式垃圾桶为人们投放垃圾带来便利。它的基本结构如图2甲所示,顶棚上有固定的滑轮、一条传动绳将垃圾桶盖和拉手连接起来,桶盖未被拉起时沿水平放置。拉动拉手,当桶盖恰好能被提起时,固定在B点的传动绳可以沿竖直方向向上拉起桶盖,此时桶盖可抽象成如图2乙所示的杠杆模型,其重心在A点,传动绳固定在B点,可围绕O点旋转。已知桶盖重为20N,OA长为42cm,OB长为60cm。不考虑绳重、拉手重和摩擦。
(1)当图2甲所示桶盖恰好能被提起时,人需要对拉手施加多大的拉力F?
(2)如图2丙所示,在侧面墙壁上增加一个固定的滑轮,传动绳沿倾斜方向拉桶盖B点,其模型如图2丁所示。对比图甲和图丙,在桶盖恰好能被提起时哪种方式更省力?写出分析过程(可画图辅助说明)。
参考答案
1.C
【详解】A.划龙舟的船桨在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,好处是省距离,故A错误;
B.船桨划水时,由于力的作用是相互的,水对船桨有作用力,故B错误;
C.停止划桨后,因为龙舟具有惯性,龙舟还会继续前进一段距离,是因为龙舟具有惯性,故C正确;
D.龙舟加速行驶时,质量不变,速度变大,动能变大,故D错误。
故选C。
2.A
【详解】A.红枣去核器在使用时,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故A符合题意;
BCD.修枝剪刀、裁纸刀、压蒜器在使用时,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故BCD不符合题意。
故选A。
3.B
【详解】A.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C.压蒜器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
4.A
【详解】由题意可知,把硬杆看成一个杠杆,O点为支点,重物的重力为阻力。在提升重物的过程中,动力、阻力作用点不变,物体的重力不变,所以阻力大小不变,由图可看出,阻力臂在变大,动力臂在变小,根据杠杆平衡条件可知,动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,所以动力逐渐变大,即动力由小到大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.D
【详解】A.食品夹在正常使用时,动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆,故A不符合题意;
B.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力,故B不符合题意;
C.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不符合题意;
D.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D符合题意。
故选D。
6.D
【详解】ABC.由图分析可知,羊角锤、核桃夹、钳子在使用时动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡的条件,动力小于阻力,因此为省力杠杆,故ABC不符合题意;
D.镊子存在两根杠杆,因动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知动力大于阻力,因此为费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
7.A
【详解】A.面包夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.园艺剪在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.托盘天平的动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故C不符合题意;
D.压蒜器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
8.C
【详解】A.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故A不符合题意;
B.瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
9.B
【详解】A.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A不符合题意;
B.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B符合题意;
C.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故C不符合题意;
D.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
10.B
【详解】A.园艺剪在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.筷子使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C.瓶盖起子使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.核桃夹使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
11.A
【详解】A.筷子的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故符合题意;
B.瓶盖起子的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故不符合题意;
C.撬棒的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故不符合题意;
D.核桃夹的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故不符合题意.
12.ABD
【详解】A.手柄做得比拉杆宽大一些,可在压力不变时,通过增大受力面积来减小压强,故A正确;
B.图示行李箱,相当一个杠杆,支点为O,行李箱对杠杆的作用力为阻力,这个作用力的大小等于行李箱的重力,在阻力和阻力臂不变时,拉杆AB拉出越长,动力臂越大,则动力越小,所以所需 的拉力越小,故B正确;
C.箱体从图示位置绕O点缓慢顺时针转动时,阻力不变,阻力臂变大,拉力F方向不变,为竖直向上时,动力臂变大,但整个过程中,阻力臂与动力臂的比值等于支点到重力作用点的距离与支点到动力F作用点的距离之比,因为支点到重力作用点的距离与支点到动力F作用点的距离之比不变,所以阻力臂与动力臂之比不变,则动力与阻力之比不变,而重力不变,则动力F不变,故C错误;
D.在其它条件不变时,行李箱安装滚轮,将滑动摩擦变成滚动摩擦,可减小摩擦力,故D正确。
故选ABD。
13.ABD
【详解】AB.由题意可知,把车身看成一个杠杆,车身是绕着车轮的转轴处转动的,因此独轮车的车轴是杠杠的支点。砖块的重力为阻力,支点到重力作用线的距离为阻力臂;手对车竖直向上的力为动力,支点到动力作用线的距离为动力臂,将砖块放的离O点近一些,即阻力臂变小,阻力不变,动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,动力变小,因此抬起车会更省力,故AB正确;
C.独轮车的支架恰好离地时,可认为车处于杠杆平衡状态,由杠杆平衡条件可得
则竖直向上的力为
故C错误;
D.当独轮车的支架恰好离地时,在阻力和阻力臂不变的情况下,手对车竖直向上的力作用在B点时,此时动力臂最大,动力最小,即F最小。故D正确。
故选ABD。
14.AC
【详解】A.在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量越长,根据此原理制成了弹簧测力计,故A正确;
B.船闸的工作原理是连通器,与浮力无关,故B错误;
C.托盘天平的实质是等臂杠杆,与杠杆的平衡条件有关,故C正确;
D.吸盘式挂钩是利用大气压工作的,不是利用液体压强,故D错误。
故选AC。
15. 平衡 右 2
【详解】(1)[1]杠杆的位置如图甲所示,此时杠杆处于静止状态时,处于平衡状态。
[2]杠杆右端高,说明此时杠杆的重心在支点左边,所以应将平衡螺母右调,使重心右移,杠杆才能平衡。
(2)[3]设杠杆的分度值为L,一个钩码的重为G,根据杠杆平衡条件得
解得
16. 右 2
【详解】[1]某同学在调节杠杆时,出现如图甲所示的情况,此时他可以将杠杆右端的平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡。
[2]设一钩码重为G,一格为L,根据杠杆平衡条件可知
所以,需在B点挂2个钩码。
17.
【详解】由图可知,AB是力F的作用线,,则OA为支点到力F的作用线的距离,所以线段OA表示力F的力臂,如图所示:
故OA是F的力臂
18.OB
【详解】由图可知,O点为支点,AB是力F的作用线,OB⊥AB,则OB为支点到力F的作用线的距离,所以线段OB表示力F的力臂。
19.OA
【详解】[1]线段AB与力F的作用线在同一条直线上,,则OA是O点到AB作用线的距离,即F的力臂。
20.A
【详解】由题知,O点为支点,AB是力F的作用线,,则OA为支点到力F的作用线的距离,即线段OA表示力F的力臂。
故选A。
21.6
【详解】试题分析:由图可知,动力和动力臂的乘积为F1L1=1N×0.6m=0.6N·m,所以,当L1为0.1m时,F1="0.6N·m" /0.1m=6N.
考点:杠杆平衡条件
22.OA
【详解】力臂的定义为从支点到力作用线的垂直距离;图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,而过O点与AB垂直的线段为OA,故力F的力臂为OA。
23.
【详解】过O点向F1的作用下作垂线,该垂线段即为动力臂L1;过F2的作用点沿F2的方向做出阻力作用线,然后过O点作阻力作用线的垂线,该垂线段即为阻力臂L2;作图如下:
24.OB
【详解】由图可知,OB是从支点到力F作用线的距离,所以,线段OB是力F的力臂。
25.
【详解】使用开瓶器时,O为支点,过O点向动力作用线做垂线,该垂线段即为动力臂L,作图如下:
26. 左 2.8
【详解】(1)[1]杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点的右侧,故平衡螺母应向左端移动,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]根据表格中的数据描点连线,如图所示:
(3)[3]根根据表中的数据和图像可知,动力F1与阻力F2成正比,当阻力F2为7N时,则
即
解得
F1=2.8N
27. 右 2.4 竖直向上
【详解】[1]如图,杠杆右端偏高,要调节杠杆在水平位置平衡,则平衡螺母应向上翘的右端移动。
[2][3]为使杠杆保持水平平衡,在B点施加的最小拉力,阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知动力臂越长,越省力,所以在B点施加竖直向上的拉力,此时拉力最小,设杠杆一格的长度为L,根据杠杆的平衡条件可得
F×5L=2×2N×3L
解得,最小拉力为
F=2.4N
28. 右 消除杠杆自重对杠杆平衡的影响 B
【详解】(1)[1]如图,杠杆的右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(3)[3]设杠杆一格长为L,杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了重力均为1N钩码1个,杠杆会逆时针转动,为使杠杆保持水平平衡,在B处用弹簧测力计竖直向上拉。
29. 左 3 变大
【详解】(1)[1]由图甲可知,杠杆的右端下沉,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向左调节。
(2)[2]假设杠杆上每小格的长度为L,由杠杆平衡条件可得
则拉力为
(3)[3]弹簧测力计的拉力由竖直向上缓慢变为沿杠杆所在竖直平面内的虚线斜向上的过程中,拉力的力臂减小,要使杠杆仍然保持水平平衡,当阻力和阻力臂的乘积不变时,根据杠杆平衡条件可知,拉力将变大,即测力计的示数变大。
30. 左 2 A
【详解】(1)[1]由图甲可知,杠杆的左端上翘,右端下沉,应将杠杆的平衡螺母向左调。
(2)[2]设每个钩码的重力为G,杠杆每格的长度为L,B处挂的钩码数为n,由平衡条件可得
3G×4L=nG×6L
解得
n=2
则应在B处挂两个钩码。
(3)[3]由图可知,左边杠杆与拉力的夹角约为45°,OB为6L,由数学知识可知,左端的力臂为,由题可知,根据重力的计算公式可得,钩码的重力为
G=mg=50×10-3kg×10N/kg=0.5N
根据杠杆的平衡条件有
解得,弹簧测力计的示数为
N
只有A接近,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
31. 是 从杠杆上直接读出力臂 左 3 变大
【详解】(1)[1]杠杆静止或匀速转动叫杠杆平衡。甲图中,杠杆静止,所以杠杆是处于平衡状态。
[2]当杠杆水平平衡时,悬挂钩码的点到支点之间的距离即为力臂,为了便于从杠杆上直接读出力臂,需调节杠杆在水平位置平衡。
[3]由甲图可知,杠杆的左端上翘,说明左端轻,为使杠杆在水平位置平衡,需将平衡螺母向左调节。
(2)[4]乙图中,设1个格的长度为l,1个钩码的重力为G,当杠杆在水平位置平衡时,应有
2G×3l=nG×2l
解得,n=3,即在B处挂3个钩码。
(3)[5]若将弹簧测力计在C点斜向上拉,动力臂变小,阻力和阻力臂不变,要使杠杆仍处于水平平衡,根据杠杆平衡条件可知,动力变大。
32. 右 B 2.5
【详解】(1)[1]由图甲可知,杠杆左端下沉,右端上翘,说明杠杆左端重右端轻,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向轻些的右端调节。
(2)[2][3]由图乙可知,若用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,杠杆将逆时针转动,所以为了使杠杆平衡,应用弹簧测力计在B点竖直向上拉杠杆,设杠杆每个小格长度为L,由杠杆的平衡条件可知,有如下关系式
则弹簧测力计的示数为
33. 左 4
【详解】(1)杠杆的左端高于右端,平衡螺母向上翘的左端移动;当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来;
(2)设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,
因为,F1l1=F2l2,所以,nG×2L=2G×4L,
所以,n=4,所以在A处挂4个钩码.
34.(1)见解析;(2)见解析
【详解】(1)秤砣上标注的“5kg”表示的是该秤砣所适用的称量范围,并不表示秤砣本身的质量。秤砣的作用是用来校准或者检验杆秤的准确度,以确保能够准确地测量物体质量。因此,秤砣上标注的“5kg”含义是指该秤砣适用于校准在5kg范围内的称重装置的准确性。
(2)由图示可知,使用提纽B时,秤砣的质量不变,力臂变大,物体的力臂变小,由
可知,杆秤的最大称量变大。用杆秤的大量程进行称量时,应选择悬挂拉环B。
35.(1)1.6kg;(2)见解析
【详解】解:(1)用手提起秤纽C,则C为杠杆的支点,当秤砣移动到B点时,杆秤的称量最大,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2有
用手提起秤纽C,杆秤的最大称量值
(2)用手提起秤纽D时,则D为杠杆的支点,当秤砣移动到B点时,杆秤的称量最大,根据杠杆的平衡条件有
用手提起秤纽D时,杆秤的最大称量值为
①
由(1)知
②
①②相比有
BD>BC,AD<AC
故
m2> m1
答:(1)用手提起秤纽C,杆秤的最大称量值为1.6kg;
(2)分析过程见解析。
36.(1)减小对地面的压强;(2)7×103N;(3)将支架向巨木方向移动或在B端上方安装滑轮组
【详解】解:(1)支架下面的石块增大了与地的接触面积,在压力一定时可以减小对地面的压强。
(2)横杆AB可以看做是杠杆,作用在A点竖直向下的拉力为2.1×104N看做阻力,B点到支架的距离为A点到支架距离的三倍,即动力臂为阻力臂的3倍,根据杠杆平衡条件可得,作用在B点竖直向下的压力F1至少为
(3)若图中的几个人不能抬起巨木,说明动力太小,可以将支架向巨木方向移动,增大动力臂同时减小阻力臂,从而达到省力的目的,或在B端上方安装滑轮组以达到省力的目的。
答:(1)在支架下端垫有底面积较大的石块,目的是减小对地面的压强;
(2)若作用在A点竖直向下的拉力为2.1×104N,想要把巨木抬起,人在横杆的B点竖直向下的压力F1至少为7×103N;
(3)要抬起巨木可以将支架向巨木方向移动或在B端上方安装滑轮组。
37.(1)6×103kg/m3;(2)60N;(3)20N
【详解】解:(1)合金块的密度为
(2)合金块的重力为
G=mg=6kg×10N/kg=60N
(3)已知OB=3OA,F2=G=50N,根据杠杆的平衡条件可得
F1LOB=F2LOA
则拉力F1的大小约为
答:(1)合金块的密度为6×103kg/m3;
(2)合金块的重力为60N;
(3)拉力F1的大小约为20N。
38.(1)1.5×104kg;(2)8×103kg
【详解】解:(1)此时杠杆模型的支点为O,动力为
F1=G1=m1g=7×103kg×10N/kg=7×104N
动力臂OA=6m,阻力为货车的重力G,阻力臂OB=2.8m,根据杠杆平衡条件可得
F1×OA=G×OB
带入数值得
7×104N×6m=G×2.8m
解得
G=1.5×105N
货车静止时电子地磅秤示数为
(2)前轮驶离电子地磅秤,再让后轮单独开上电子地磅秤,此时前轮A为支点,动力臂AO=6m,阻力为货车的重力G,阻力臂AB=2.8m,根据杠杆平衡条件可得
F2×AO=G×AB
带入数值得
F2×6m=1.5×105N×(6m-2.8m)
解得
G2=F2=8×104N
货车的质量为
答:(1)货车的质量为1.5×104kg;
(2)前轮驶离电子地磅秤,再让后轮单独开上电子地磅秤,货车静止时电子地磅秤示数为8×103kg。
39.(1)14N;(2)见解析
【详解】解:(1)根据杠杆的平衡条件有
对拉手施加的力为
(2)采用图丙这种方式提起垃圾桶盖,动力臂会变短,如图
根据杠杆平衡条件得到:,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越短,需要的动力越大,所以图甲的方式更省力。
答:(1)人对拉手施加的拉力为14N;
(2)图甲的方式更省力;见解析。
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